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本篇将介绍集装箱储能系统通信架构以及各层使用的常用通信协议
集装箱式储能系统的通信架构是一个典型的工业控制系统网络，其设计遵循分层、分级、安全、可靠 的原则。通信协议的选择直接关系到整个系统的互联互通、稳定性和智能化水平。
下面我们分层来解析典型的通信架构和所涉及的协议。
各层级的详细协议解析
1. 设备层
这是最底层，包含了所有具体的执行和测量单元。
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主要设备： BMS (电池管理系统)、PCS (变流器)、空调控制器、消防控制器、智能电表、断路器、传感器等。
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通信特点： 距离短，实时性要求高，尤其在BMS和PCS之间。
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核心协议：
CAN / CANopen:
CAN总线具有高可靠性、抗干扰能力强、多主通信、实时性高 的特点，非常适合BMS向PCS实时发送电池的关键参数（如SOC、电压、电流、最大允许充放电功率）和接收控制指令。
Modbus RTU:
Modbus RTU协议简单、通用，几乎所有的工业设备都支持。它通过RS485总线（一种硬件接口标准）连接，可以以"手拉手"的方式将多个设备连接在一根总线上，布线成本低。
2. 舱级集控层
这是单个集装箱内部的"大脑"，负责汇集所有设备信息并进行初步处理和逻辑控制。
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核心设备： 舱内控制器，通常是一台工业计算机或高性能PLC。
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通信角色：
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向下： 通过 Modbus RTU ( over RS485 ) 或 CAN 或Modbus TCP协议轮询采集BMS、PCS、空调、消防等设备的数据。
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向上： 通过工业以太网与站级监控系统通信。
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核心协议：
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Modbus RTU
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Modbus TCP
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IEC 61850:
IEC 61850是电力系统自动化的"未来协议"。它采用面向对象的建模方法，实现了真正的语义互操作（不仅传输数据，还明确数据的含义和上下文），并支持高速的GOOSE报文用于快速保护信号传输。虽然实施复杂，但它是实现智能变电站和高级电网应用的方向。
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3. 站级监控层
这是整个储能电站的运营管理中心，可能监控多个集装箱。
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核心系统： 本地SCADA/HMI系统 、云平台 、电网调度系统。
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通信角色： 与所有集装箱的舱内控制器进行数据交互，并可能直接与电网调度中心通信。
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核心协议：
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MQTT
MQTT是一种基于发布/订阅模式的轻量级物联网协议。它非常适合在网络带宽不稳定的情况下，将储能系统的数据高效、可靠地传输到云端进行大数据分析和远程监控。它具有低功耗、低带宽占用的优点。
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IEC 60870-5-104 (IEC 104):
与国内电网调度中心 通信的标准协议。这是中国电网运动系统的标准规约，用于将储能电站的实时数据（如总有功/无功功率、总电量、开关状态）上送调度，并接收调度的AGC/AVC（自动发电/电压控制）指令。
- DNP3:
- OPC UA:
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总结：协议选择矩阵
| 通信层级 | 典型设备 | 主流协议 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 设备层 | BMS <-> PCS | CAN / CANopen | 实时控制核心，高可靠性要求 |
| 舱内控制器 <-> BMS/PCS/电表/空调 | Modbus RTU | 经济、通用，设备集成首选 | |
| 消防系统 <-> 其他设备 | 干接点 (Hardwired) | 最高安全等级，紧急保护 | |
| 舱级集控层 | 舱内控制器 <-> 站级SCADA | Modbus TCP | 事实标准，简单高效 |
| IEC 61850 | 未来趋势，高级应用 | ||
| 站级监控层 | 站级SCADA <-> 电网调度 | IEC 60870-5-104 (国内) | 电网强制要求 |
| DNP3 (北美) | 地区标准 | ||
| 站级SCADA <-> 云平台 | MQTT | 物联网云平台首选 | |
| 系统内部数据服务 | OPC UA | 企业级系统集成 |
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可靠性优先： 在关键控制回路（如BMS-PCS）使用CAN或硬接线。
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通用性： 在数据采集层广泛使用Modbus，以降低设备采购和集成成本。
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合规性： 与电网接口必须使用规定的标准协议（如IEC 104）。
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可扩展性： 在架构设计上为未来协议（如IEC 61850）预留空间。
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网络安全： 在站级网络边界部署防火墙，对MQTT等协议进行TLS/SSL加密，确保系统不受网络攻击。
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